CN108383302B - 一种高铁动车组列车用节能蓄水净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高铁动车组列车用节能蓄水净化装置，包括太阳能板系统、预处理装置和深度净化系统。通过对各个系统的具体部件进行具体设置，使得在动车组列车高速行驶的过程中能够对太阳能进行充分利用，同时能够对雨水进行更加充分的收集，并对雨水能够有针对性的进行处理，从而使得动车组列车更加节能和更加充分的利用水资源。
Description
技术领域
本发明属于节能环保领域和高铁动车配套设备领域，具体为利用高铁动车组高速运动的性质而进行雨水净化纯化领域，具体涉及一种高铁动车组列车用节能蓄水净化装置。
背景技术
高铁动车组列车在中国的应用越来越广泛，大量的高铁动车组列车投入运营，由于高铁配合动车组列车使得列车运行速度比较快，常规都在250km/h之上，有的运行速度甚至达到了400km/h，随着技术的发展，投入运营的动车组列车的实际运行速度还会更高。而在运行过程中，动车组列车需要克服空气的阻力，车头在克服空气阻力的过程中实质上是将该部分的空气撞开，从而在整个动车组列车车厢部分是高强的大气负压存在，并且在车厢最后部，空气会由于强大的大气压力而从两侧高速向车厢尾部流动。从而在高铁动车组列车高速行驶过程中，车厢两侧的大气会高速的向车厢侧表面流动，车厢尾部也会从两侧和后部高速的向车厢尾部流动（就是所谓的列车吸气原理），这样现象的存在在两辆列车相遇的时候会造成相互的抖动。而由于高铁路网的快速布局使得路上实时行驶的动车组列车数量的增加，而动车组内部需水量得到大幅度增加，如此密布的列车，如果能将雨水进行利用，则会大幅度降低动车组内部的饮用水使用需求，目前研究人员对于该方面的研究在逐步深入。
发明内容
本发明的提出一种高铁动车组列车用节能蓄水净化装置。
通过如下技术手段实现：
一种高铁动车组列车用节能蓄水净化装置，包括太阳能板系统、预处理装置和深度净化系统。
所述太阳能板系统包括车顶太阳能板、车侧太阳能板、车后太阳能板以及太阳能控制器和蓄电池；所述车侧太阳能板一端与动车组列车车厢车侧上部固接，另一端斜向上悬空，并与车厢车侧外表面呈α角度，所述车侧太阳能板上层设置有太阳能板，下层为不锈钢板；所述车后太阳能板设置在动车组列车最后一节车厢后端部，所述车后太阳能板一端与所述车厢后端部上部固接，另一端斜向上悬空，所述车后太阳能板上层设置有太阳能板，下层为不锈钢板，所述车侧太阳能板和车后太阳能板围成封闭的“V”形槽，在车侧太阳能板和车后太阳能板围成的车厢顶部设置有车顶太阳能板；所述太阳能控制器和蓄电池均装设于动车组列车车厢内。
所述α满足公式：11.7α<v<23.3α的要求，其中v为动车组列车的行驶速率；
所述预处理装置包括预处理装置外壳、入水管、第一加压泵、横向喷头、弧形碱性板、斜过滤板、杂物导流管、杂物储存箱、斜碱性板、预处理装置出水口、预处理装置出泥口、储泥箱以及循环水入口；所述入水管横向设置，一端与所述车后太阳能板与车厢后端部的连接处形成的“V”形槽连通，另一端设置有横向喷头，在入水管上还设置有第一加压泵，所述第一加压泵用于将从车侧太阳能板和车后太阳能板围成的“V”形槽中流入入水管中的雨水加压并从所述横向喷头中横向喷向所述弧形碱性板上；所述弧形碱性板一端与预处理装置外壳顶部固接另一端与预处理装置外壳侧壁固接，并且以弧形的方式将入水管包覆于其中，在所述弧形碱性板下部设置有斜向设置的斜过滤板，所述斜过滤板为双层过滤板中间夹持有活性炭球的结构设置，在斜过滤板终端设置有“L”形的杂物导流管，并在所述杂物导流管终端连接有杂物储存箱，所述杂物导流管用于将斜过滤板的滤上物导流到杂物储存箱中；在所述斜过滤板下部设置有斜向设置的斜碱性板；所述弧形碱性板和斜碱性板均为设置有密布多通孔的弱碱性高分子树脂板；在斜碱性板下部的预处理装置外壳侧壁上设置有预处理装置出水口，在预处理装置外壳底部一侧向下凹陷形成有预处理装置出泥口，在预处理装置出泥口底部设置有储泥箱；在所述斜过滤板与所述弧形碱性板之间区域的预处理装置外壳侧壁上设置有循环水入口。
所述深度净化系统包括净化系统外壳、竖向喷头、压电陶瓷片、斜导流板、斜挡板、电源、电机、电解触头、二次过滤板、非晶合金颗粒、横向阀门、水质检测仪、洁净水出口、洁净水阀门、洁净水储存箱、循环水出口和第二加压水泵；所述竖向喷头通过管道与所述预处理装置出水口相连通，竖直向上设置于净化系统外壳内上部，在净化系统外壳内顶部设置有压电陶瓷片，所述竖向喷头将预处理装置流出的水高压喷射于所述压电陶瓷片上；在竖向喷头下方设置有漏斗形状的斜导流板，所述斜导流板外侧与净化系统外壳侧壁固接，中央形成向下开口，在所述斜导流板上设置有多个斜挡板，所述多个斜挡板底部与所述斜导流板固接顶部悬空，并且与斜导流板的夹角为15~35°，所述多个斜挡板均设置有密布通孔；在斜导流板下方横向设置有电解触头，所述电源和电机设置在净化系统外壳外部并与所述电解触头电连接；在所述电解触头下方设置有二次过滤板，所述二次过滤板为上下两层密布通孔的铜合金板中间夹持非晶合金颗粒，在所述二次过滤板上部横向设置有横向阀门，所述横向阀门为面积与所述二次过滤板相同的板状抽取式阀门；在净化系统外壳内底部中央设置有水质检测仪，在净化系统外壳一侧底部设置有洁净水出口，所述洁净水出口通过管道与设置于外部的洁净水储存箱连通，在净化系统外壳另一侧底部设置有循环水出口，所述循环水出口通过管道与预处理装置的循环水入口相连通，并且在该管道上设置有第二加压水泵，在洁净水出口处设置有洁净水阀门，在循环水出口处设置有循环水阀门，所述洁净水阀门和循环水阀门均与所述水质检测仪电连接，所述水质检测仪还包括有控制部件，用于控制所述洁净水阀门和循环水阀门分别的开闭操作。
作为优选，所述车后太阳能板为非平面形设置，为中心向内凹陷的弧形结构设置。
作为优选，所述预处理装置出水口上设置有阀门，且该阀门上设置有连杆和浮标，所述浮标被水漂浮上升到其设置的阈值时，即通过连杆将该阀门打开，从而使得预处理装置出水口打开。
作为优选，所述预处理装置还包括有推泥装置，所述推泥装置由远离预处理出泥口一侧向预处理装置出泥口移动，将沉积与预处理装置外壳内底部的沉淀物推到预处理装置出泥口内。
作为优选，所述水质检测仪中设置有水质阈值，当检测到水质水平低于该水质阈值的时候，则通过控制部件打开循环水阀门、关闭洁净水阀门、并启动第二加压水泵，当检测到水质水平高于该水质阈值的时候，则通过控制部件打开洁净水阀门、关闭循环水阀门。
作为优选，所述弱碱性高分子树脂板采用市购d301弱碱性树脂板加工为1.5~3cm厚的密布通孔的弧形和平板形的弱碱性高分子树脂板（市购d301是平面板材）。
作为优选，所述铜合金板的材质为按质量百分比含量计为：Zn:8~10%，Al:1~5%，Ni:1~2%，Fe:2~3%，Zr:0.01~0.1%，余量为Cu和不可避免的杂质；
作为优选，所述非晶合金颗粒的材质为按摩尔比例为Fe69Ni11Sm1Tb0.5C2B6P3Ce3。
作为优选，所述洁净水储存箱中设置有紫外消毒器。
本发明的效果在于：
1，通过合理利用动车行驶过程中形成的在车体表面形成的较强的大气负压，设置车侧太阳能板和车后太阳能板，将雨水引入到二者与车厢围成的V形槽中，而强化了雨水的收集（由于负压的存在，雨水会从其他方向向该部分局部富集，提高了雨水收集量），从而可以更加强化高铁动车组列车对雨水的水资源的充分利用。由于车侧太阳能板与车厢竖直表面之间的夹角与列车行进速度之间存在关系，因此其角度的设置于列车行驶的速度有相当的紧密协调关系，通过数学模拟，研究人员得出了二者的相互关系，通过设定该角度与车速之间的关系，使得车侧太阳能板的设置更加合理，该角度的设定既不对列车行进造成阻力，同时还可以最大限度的收集雨水。
通过设置车顶、车侧和车后的太阳能板，使得在行驶过程中，太阳能产生的电能能对动车组列车中的部分电力进行补充，并且在车侧和车后的斜板内侧设置太阳能板，由于角度打开后，太阳能板是设置在斜板的上侧，通过雨水冲刷可以实现太阳能板的自我洁净（由于列车高速前进，侧部的V形槽中收集的雨水会向后移动，从而使得雨水富集在车后的V形槽中，通过槽底部的开口流入到预处理装置中对雨水进行处理）。通过将车侧太阳能板和车后太阳能板设置为可折叠形式，当车厢进行清洗处理的时候，斜板都能折回去，不影响车厢的日常清洗。
2，通过在预处理装置中入水口管道终端设置有横向喷头，配合弧形碱性板，使得雨水更加充分的与碱性板接触，由于该碱性板是弧形的，水平喷射的雨水在弧形板上部与其接触，由于弧形板的部分阻挡（部分直接穿过，待后续碱性板中和）会顺着弧形方向向下移动，在移动过程中即与弧形板充分接触，而弧形板是碱性的，因此会将雨水中的酸性物质中和，从而达到去除雨水中酸性物质的目的。
通过设置上下两层过滤板中间夹持活性炭的形式，上层过滤板对雨水中的固态杂质（包括部分中和后生成的不溶物）进行固液分离，分离之后的液体渗入活性炭中，通过活性炭的吸附，将其中有害物质进行初步吸附，吸附之后通过下层过滤板进一步的将其中不溶物进行过滤。当不溶物富集到一定程度，在不工作的时候通过过滤板上设置的管道（与过滤板上层较低的一端连通）将不溶物排出。
在过滤板下部再次设置碱性板，使得雨水中的酸性物质去除率得到保障。
在深度净化系统中首先设置向上的竖直喷头，将初级处理后的水与压电陶瓷片充分接触，从而通过压力喷射和压电陶瓷片的雾化作用而将水实现雾化，而由于水的高速撞击，在雾化的同时也将其中的重金属元素和部分溶于水的碱性物质更加充分的反应。继而通过设置特定结构的斜导流板和斜挡板，将雾化过程中析出的重金属杂质充分过滤。在其下部设置有电解触头，通过特定的漏斗形状将水集中后与电解触头接触，通过电解触头进一步将水中的重金属等有害元素除去。
通过设置铜合金板和非晶合金颗粒，将水中其他有害元素除去。
通过设置水质检测仪，达标的饮用水进行储存并实现列车内加热或直饮，不达标的重回预处理装置进行二次处理，直到其达标后进行储存并加热或直饮。
附图说明
图1为本发明高铁动车组列车用节能蓄水净化装置后视的结构示意图。
图2为本发明高铁动车组列车用节能蓄水净化装置侧视的结构示意图。
其中：1-车厢，11-车顶太阳能板，12-车侧太阳能板，13-车后太阳能板，21-入水管，211-第一加压泵，212-横向喷头，22-弧形碱性板，23-斜过滤板，231-杂物导流管，232-杂物储存箱，24-斜碱性板，25-预处理装置出水口，251-浮标，26-预处理装置出泥口，261-储泥箱，27-预处理装置液面，28-循环水入口，31-竖向喷头，32-压电陶瓷片，33-斜导流板，331-斜挡板，341-电源，342-电机，343-电解触头，35-二次过滤板，351-非晶合金颗粒，352-横向阀门，36-水质检测仪，37-洁净水出口，371-洁净水阀门，372-洁净水储存箱，381-循环水出口，382-第二加压水泵，α-车侧太阳能板与竖直车身之间的夹角。
具体实施方式
实施例1
一种高铁动车组列车用节能蓄水净化装置，包括太阳能板系统、预处理装置和深度净化系统。
所述太阳能板系统包括车顶太阳能板、车侧太阳能板、车后太阳能板以及太阳能控制器和蓄电池；所述车侧太阳能板一端与动车组列车车厢车侧上部固接，另一端斜向上悬空，并与车厢车侧外表面呈α角度，所述车侧太阳能板上层设置有太阳能板，下层为不锈钢板；所述车后太阳能板设置在动车组列车最后一节车厢后端部，所述车后太阳能板一端与所述车厢后端部上部固接，另一端斜向上悬空，所述车后太阳能板上层设置有太阳能板，下层为不锈钢板，所述车侧太阳能板和车后太阳能板围成封闭的“V”形槽，在车侧太阳能板和车后太阳能板围成的车厢顶部设置有车顶太阳能板；所述太阳能控制器和蓄电池均装设于动车组列车车厢内。
所述α满足公式：12.3α=v的要求，其中v为动车组列车的行驶速率；
所述预处理装置包括预处理装置外壳、入水管、第一加压泵、横向喷头、弧形碱性板、斜过滤板、杂物导流管、杂物储存箱、斜碱性板、预处理装置出水口、预处理装置出泥口、储泥箱以及循环水入口；所述入水管横向设置，一端与所述车后太阳能板与车厢后端部的连接处形成的“V”形槽连通，另一端设置有横向喷头，在入水管上还设置有第一加压泵，所述第一加压泵用于将从车侧太阳能板和车后太阳能板围成的“V”形槽中流入入水管中的雨水加压并从所述横向喷头中横向喷向所述弧形碱性板上；所述弧形碱性板一端与预处理装置外壳顶部固接另一端与预处理装置外壳侧壁固接，并且以弧形的方式将入水管包覆于其中，在所述弧形碱性板下部设置有斜向设置的斜过滤板，所述斜过滤板为双层过滤板中间夹持有活性炭球的结构设置，在斜过滤板终端设置有“L”形的杂物导流管，并在所述杂物导流管终端连接有杂物储存箱，所述杂物导流管用于将斜过滤板的滤上物导流到杂物储存箱中；在所述斜过滤板下部设置有斜向设置的斜碱性板；所述弧形碱性板和斜碱性板均为设置有密布多通孔的弱碱性高分子树脂板；在斜碱性板下部的预处理装置外壳侧壁上设置有预处理装置出水口，在预处理装置外壳底部一侧向下凹陷形成有预处理装置出泥口，在预处理装置出泥口底部设置有储泥箱；在所述斜过滤板与所述弧形碱性板之间区域的预处理装置外壳侧壁上设置有循环水入口。
所述深度净化系统包括净化系统外壳、竖向喷头、压电陶瓷片、斜导流板、斜挡板、电源、电机、电解触头、二次过滤板、非晶合金颗粒、横向阀门、水质检测仪、洁净水出口、洁净水阀门、洁净水储存箱、循环水出口和第二加压水泵；所述竖向喷头通过管道与所述预处理装置出水口相连通，竖直向上设置于净化系统外壳内上部，在净化系统外壳内顶部设置有压电陶瓷片，所述竖向喷头将预处理装置流出的水高压喷射于所述压电陶瓷片上；在竖向喷头下方设置有漏斗形状的斜导流板，所述斜导流板外侧与净化系统外壳侧壁固接，中央形成向下开口，在所述斜导流板上设置有多个斜挡板，所述多个斜挡板底部与所述斜导流板固接顶部悬空，并且与斜导流板的夹角为18°，所述多个斜挡板均设置有密布通孔；在斜导流板下方横向设置有电解触头，所述电源和电机设置在净化系统外壳外部并与所述电解触头电连接；在所述电解触头下方设置有二次过滤板，所述二次过滤板为上下两层密布通孔的铜合金板中间夹持非晶合金颗粒，在所述二次过滤板上部横向设置有横向阀门，所述横向阀门为面积与所述二次过滤板相同的板状抽取式阀门；在净化系统外壳内底部中央设置有水质检测仪，在净化系统外壳一侧底部设置有洁净水出口，所述洁净水出口通过管道与设置于外部的洁净水储存箱连通，在净化系统外壳另一侧底部设置有循环水出口，所述循环水出口通过管道与预处理装置的循环水入口相连通，并且在该管道上设置有第二加压水泵，在洁净水出口处设置有洁净水阀门，在循环水出口处设置有循环水阀门，所述洁净水阀门和循环水阀门均与所述水质检测仪电连接，所述水质检测仪还包括有控制部件，用于控制所述洁净水阀门和循环水阀门分别的开闭操作。
所述车后太阳能板为非平面形设置，为中心向内凹陷的弧形结构设置。
所述预处理装置出水口上设置有阀门，且该阀门上设置有连杆和浮标，所述浮标被水漂浮上升到其设置的阈值时，即通过连杆将该阀门打开，从而使得预处理装置出水口打开。
所述预处理装置还包括有推泥装置，所述推泥装置由远离预处理出泥口一侧向预处理装置出泥口移动，将沉积与预处理装置外壳内底部的沉淀物推到预处理装置出泥口内。
所述水质检测仪中设置有水质阈值，当检测到水质水平低于该水质阈值的时候，则通过控制部件打开循环水阀门、关闭洁净水阀门、并启动第二加压水泵，当检测到水质水平高于该水质阈值的时候，则通过控制部件打开洁净水阀门、关闭循环水阀门。
所述弱碱性高分子树脂板采用市购d301弱碱性树脂板加工为1.9cm厚的密布通孔的弧形和平板形的弱碱性高分子树脂板。
所述铜合金板的材质为按质量百分比含量计为：Zn:8.2，Al:2.1%，Ni:1.3%，Fe:2.3%，Zr:0.03%，余量为Cu和不可避免的杂质；
所述非晶合金颗粒的材质为按摩尔比例为Fe69Ni11Sm1Tb0.5C2B6P3Ce3。
实施例2
一种高铁动车组列车用节能蓄水净化装置，包括太阳能板系统、预处理装置和深度净化系统。
所述太阳能板系统包括车顶太阳能板、车侧太阳能板、车后太阳能板以及太阳能控制器和蓄电池；所述车侧太阳能板一端与动车组列车车厢车侧上部固接，另一端斜向上悬空，并与车厢车侧外表面呈α角度，所述车侧太阳能板上层设置有太阳能板，下层为不锈钢板；所述车后太阳能板设置在动车组列车最后一节车厢后端部，所述车后太阳能板一端与所述车厢后端部上部固接，另一端斜向上悬空，所述车后太阳能板上层设置有太阳能板，下层为不锈钢板，所述车侧太阳能板和车后太阳能板围成封闭的“V”形槽，在车侧太阳能板和车后太阳能板围成的车厢顶部设置有车顶太阳能板；所述太阳能控制器和蓄电池均装设于动车组列车车厢内。
所述α满足公式：21.6α=v的要求，其中v为动车组列车的行驶速率，即该列动车组列车在该高铁上行驶的设计正常行驶时速，如大多数为300km/h，则该角度为约13.9°。
所述预处理装置包括预处理装置外壳、入水管、第一加压泵、横向喷头、弧形碱性板、斜过滤板、杂物导流管、杂物储存箱、斜碱性板、预处理装置出水口、预处理装置出泥口、储泥箱以及循环水入口；所述入水管横向设置，一端与所述车后太阳能板与车厢后端部的连接处形成的“V”形槽连通，另一端设置有横向喷头，在入水管上还设置有第一加压泵，所述第一加压泵用于将从车侧太阳能板和车后太阳能板围成的“V”形槽中流入入水管中的雨水加压并从所述横向喷头中横向喷向所述弧形碱性板上；所述弧形碱性板一端与预处理装置外壳顶部固接另一端与预处理装置外壳侧壁固接，并且以弧形的方式将入水管包覆于其中，在所述弧形碱性板下部设置有斜向设置的斜过滤板，所述斜过滤板为双层过滤板中间夹持有活性炭球的结构设置，在斜过滤板终端设置有“L”形的杂物导流管，并在所述杂物导流管终端连接有杂物储存箱，所述杂物导流管用于将斜过滤板的滤上物导流到杂物储存箱中；在所述斜过滤板下部设置有斜向设置的斜碱性板；所述弧形碱性板和斜碱性板均为设置有密布多通孔的弱碱性高分子树脂板；在斜碱性板下部的预处理装置外壳侧壁上设置有预处理装置出水口，在预处理装置外壳底部一侧向下凹陷形成有预处理装置出泥口，在预处理装置出泥口底部设置有储泥箱；在所述斜过滤板与所述弧形碱性板之间区域的预处理装置外壳侧壁上设置有循环水入口。
所述深度净化系统包括净化系统外壳、竖向喷头、压电陶瓷片、斜导流板、斜挡板、电源、电机、电解触头、二次过滤板、非晶合金颗粒、横向阀门、水质检测仪、洁净水出口、洁净水阀门、洁净水储存箱、循环水出口和第二加压水泵；所述竖向喷头通过管道与所述预处理装置出水口相连通，竖直向上设置于净化系统外壳内上部，在净化系统外壳内顶部设置有压电陶瓷片，所述竖向喷头将预处理装置流出的水高压喷射于所述压电陶瓷片上；在竖向喷头下方设置有漏斗形状的斜导流板，所述斜导流板外侧与净化系统外壳侧壁固接，中央形成向下开口，在所述斜导流板上设置有多个斜挡板，所述多个斜挡板底部与所述斜导流板固接顶部悬空，并且与斜导流板的夹角为21°，所述多个斜挡板均设置有密布通孔；在斜导流板下方横向设置有电解触头，所述电源和电机设置在净化系统外壳外部并与所述电解触头电连接；在所述电解触头下方设置有二次过滤板，所述二次过滤板为上下两层密布通孔的铜合金板中间夹持非晶合金颗粒，在所述二次过滤板上部横向设置有横向阀门，所述横向阀门为面积与所述二次过滤板相同的板状抽取式阀门；在净化系统外壳内底部中央设置有水质检测仪，在净化系统外壳一侧底部设置有洁净水出口，所述洁净水出口通过管道与设置于外部的洁净水储存箱连通，在净化系统外壳另一侧底部设置有循环水出口，所述循环水出口通过管道与预处理装置的循环水入口相连通，并且在该管道上设置有第二加压水泵，在洁净水出口处设置有洁净水阀门，在循环水出口处设置有循环水阀门，所述洁净水阀门和循环水阀门均与所述水质检测仪电连接，所述水质检测仪还包括有控制部件，用于控制所述洁净水阀门和循环水阀门分别的开闭操作。
所述车后太阳能板为非平面形设置，为中心向内凹陷的弧形结构设置。
所述预处理装置出水口上设置有阀门，且该阀门上设置有连杆和浮标，所述浮标被水漂浮上升到其设置的阈值时，即通过连杆将该阀门打开，从而使得预处理装置出水口打开。
所述预处理装置还包括有推泥装置，所述推泥装置由远离预处理出泥口一侧向预处理装置出泥口移动，将沉积与预处理装置外壳内底部的沉淀物推到预处理装置出泥口内。
所述水质检测仪中设置有水质阈值，所述水质阈值即为国家标准的一类水的标准作为水质阈值，当检测到水质水平低于该水质阈值的时候，则通过控制部件打开循环水阀门、关闭洁净水阀门、并启动第二加压水泵，当检测到水质水平高于该水质阈值的时候，则通过控制部件打开洁净水阀门、关闭循环水阀门。
所述弱碱性高分子树脂板采用市购d301弱碱性树脂板加工为2.2cm厚的密布通孔的弧形和平板形的弱碱性高分子树脂板（市购d301是平面板材）。
所述铜合金板的材质为按质量百分比含量计为：Zn:9%，Al:3%，Ni:1.5%，Fe:2.5%，Zr:0.05%，余量为Cu和不可避免的杂质；
实施例3
一种高铁动车组列车用节能蓄水净化装置，包括太阳能板系统、预处理装置和深度净化系统。
所述太阳能板系统包括车顶太阳能板、车侧太阳能板、车后太阳能板以及太阳能控制器和蓄电池；所述车侧太阳能板一端与动车组列车车厢车侧上部固接，另一端斜向上悬空，并与车厢车侧外表面呈α角度，所述车侧太阳能板上层设置有太阳能板，下层为不锈钢板；所述车后太阳能板设置在动车组列车最后一节车厢后端部，所述车后太阳能板一端与所述车厢后端部上部固接，另一端斜向上悬空，所述车后太阳能板上层设置有太阳能板，下层为不锈钢板，所述车侧太阳能板和车后太阳能板围成封闭的“V”形槽，在车侧太阳能板和车后太阳能板围成的车厢顶部设置有车顶太阳能板；所述太阳能控制器和蓄电池均装设于动车组列车车厢内。
所述α满足公式：12.8α=v的要求，其中v为动车组列车的行驶速率；
所述预处理装置包括预处理装置外壳、入水管、第一加压泵、横向喷头、弧形碱性板、斜过滤板、杂物导流管、杂物储存箱、斜碱性板、预处理装置出水口、预处理装置出泥口、储泥箱以及循环水入口；所述入水管横向设置，一端与所述车后太阳能板与车厢后端部的连接处形成的“V”形槽连通，另一端设置有横向喷头，在入水管上还设置有第一加压泵，所述第一加压泵用于将从车侧太阳能板和车后太阳能板围成的“V”形槽中流入入水管中的雨水加压并从所述横向喷头中横向喷向所述弧形碱性板上；所述弧形碱性板一端与预处理装置外壳顶部固接另一端与预处理装置外壳侧壁固接，并且以弧形的方式将入水管包覆于其中，在所述弧形碱性板下部设置有斜向设置的斜过滤板，所述斜过滤板为双层过滤板中间夹持有活性炭球的结构设置，在斜过滤板终端设置有“L”形的杂物导流管，并在所述杂物导流管终端连接有杂物储存箱，所述杂物导流管用于将斜过滤板的滤上物导流到杂物储存箱中；在所述斜过滤板下部设置有斜向设置的斜碱性板；所述弧形碱性板和斜碱性板均为设置有密布多通孔的弱碱性高分子树脂板；在斜碱性板下部的预处理装置外壳侧壁上设置有预处理装置出水口，在预处理装置外壳底部一侧向下凹陷形成有预处理装置出泥口，在预处理装置出泥口底部设置有储泥箱；在所述斜过滤板与所述弧形碱性板之间区域的预处理装置外壳侧壁上设置有循环水入口。
所述深度净化系统包括净化系统外壳、竖向喷头、压电陶瓷片、斜导流板、斜挡板、电源、电机、电解触头、二次过滤板、非晶合金颗粒、横向阀门、水质检测仪、洁净水出口、洁净水阀门、洁净水储存箱、循环水出口和第二加压水泵；所述竖向喷头通过管道与所述预处理装置出水口相连通，竖直向上设置于净化系统外壳内上部，在净化系统外壳内顶部设置有压电陶瓷片，所述竖向喷头将预处理装置流出的水高压喷射于所述压电陶瓷片上；在竖向喷头下方设置有漏斗形状的斜导流板，所述斜导流板外侧与净化系统外壳侧壁固接，中央形成向下开口，在所述斜导流板上设置有多个斜挡板，所述多个斜挡板底部与所述斜导流板固接顶部悬空，并且与斜导流板的夹角为15~35°，所述多个斜挡板均设置有密布通孔；在斜导流板下方横向设置有电解触头，所述电源和电机设置在净化系统外壳外部并与所述电解触头电连接；在所述电解触头下方设置有二次过滤板，所述二次过滤板为上下两层密布通孔的铜合金板中间夹持非晶合金颗粒，在所述二次过滤板上部横向设置有横向阀门，所述横向阀门为面积与所述二次过滤板相同的板状抽取式阀门；在净化系统外壳内底部中央设置有水质检测仪，在净化系统外壳一侧底部设置有洁净水出口，所述洁净水出口通过管道与设置于外部的洁净水储存箱连通，在净化系统外壳另一侧底部设置有循环水出口，所述循环水出口通过管道与预处理装置的循环水入口相连通，并且在该管道上设置有第二加压水泵，在洁净水出口处设置有洁净水阀门，在循环水出口处设置有循环水阀门，所述洁净水阀门和循环水阀门均与所述水质检测仪电连接，所述水质检测仪还包括有控制部件，用于控制所述洁净水阀门和循环水阀门分别的开闭操作。
所述车后太阳能板为非平面形设置，为中心向内凹陷的弧形结构设置。
所述预处理装置出水口上设置有阀门，且该阀门上设置有连杆和浮标，所述浮标被水漂浮上升到其设置的阈值时，即通过连杆将该阀门打开，从而使得预处理装置出水口打开。
所述预处理装置还包括有推泥装置，所述推泥装置由远离预处理出泥口一侧向预处理装置出泥口移动，将沉积与预处理装置外壳内底部的沉淀物推到预处理装置出泥口内。
所述水质检测仪中设置有水质阈值，当检测到水质水平低于该水质阈值的时候，则通过控制部件打开循环水阀门、关闭洁净水阀门、并启动第二加压水泵，当检测到水质水平高于该水质阈值的时候，则通过控制部件打开洁净水阀门、关闭循环水阀门。
所述弱碱性高分子树脂板采用市购d301弱碱性树脂板加工为2.6cm厚的密布通孔的弧形和平板形的弱碱性高分子树脂板。
所述铜合金板的材质为按质量百分比含量计为：Zn:9.6%，Al:3.8%，Ni:1.8%，Fe:2.9%，Zr:0.08%，余量为Cu和不可避免的杂质。
所述非晶合金颗粒的材质为按摩尔比例为Fe69Ni11Sm1Tb0.5C2B6P3Ce3。
Claims (6)
1.一种高铁动车组列车用节能蓄水净化装置，其特征在于，包括太阳能板系统、预处理装置和深度净化系统；
所述太阳能板系统包括车顶太阳能板、车侧太阳能板、车后太阳能板以及太阳能控制器和蓄电池；所述车侧太阳能板一端与动车组列车车厢车侧上部固接，另一端斜向上悬空，并与车厢车侧外表面呈α角度，所述车侧太阳能板上层设置有太阳能板，下层为不锈钢板；所述车后太阳能板设置在动车组列车最后一节车厢后端部，所述车后太阳能板一端与所述车厢后端部上部固接，另一端斜向上悬空，所述车后太阳能板上层设置有太阳能板，下层为不锈钢板，所述车侧太阳能板和车后太阳能板围成封闭的“V”形槽，在车侧太阳能板和车后太阳能板围成的车厢顶部设置有车顶太阳能板；所述太阳能控制器和蓄电池均装设于动车组列车车厢内；
所述α满足公式：11.7α<v<23.3α的要求，其中v为动车组列车的行驶速率；
所述预处理装置包括预处理装置外壳、入水管、第一加压泵、横向喷头、弧形碱性板、斜过滤板、杂物导流管、杂物储存箱、斜碱性板、预处理装置出水口、预处理装置出泥口、储泥箱以及循环水入口；所述入水管横向设置，一端与所述车后太阳能板与车厢后端部的连接处形成的“V”形槽连通，另一端设置有横向喷头，在入水管上还设置有第一加压泵，所述第一加压泵用于将从车侧太阳能板和车后太阳能板围成的“V”形槽中流入入水管中的雨水加压并从所述横向喷头中横向喷向所述弧形碱性板上；所述弧形碱性板一端与预处理装置外壳顶部固接, 另一端与预处理装置外壳侧壁固接，并且以弧形的方式将入水管包覆于其中，在所述弧形碱性板下部设置有斜向设置的斜过滤板，所述斜过滤板为双层过滤板中间夹持有活性炭球的结构设置，在斜过滤板终端设置有“L”形的杂物导流管，并在所述杂物导流管终端连接有杂物储存箱，所述杂物导流管用于将斜过滤板的滤上物导流到杂物储存箱中；在所述斜过滤板下部设置有斜向设置的斜碱性板；所述弧形碱性板和斜碱性板均为设置有密布多通孔的弱碱性高分子树脂板；在斜碱性板下部的预处理装置外壳侧壁上设置有预处理装置出水口，在预处理装置外壳底部一侧向下凹陷形成有预处理装置出泥口，在预处理装置出泥口底部设置有储泥箱；在所述斜过滤板与所述弧形碱性板之间区域的预处理装置外壳侧壁上设置有循环水入口；
所述深度净化系统包括净化系统外壳、竖向喷头、压电陶瓷片、斜导流板、斜挡板、电源、电机、电解触头、二次过滤板、非晶合金颗粒、横向阀门、水质检测仪、洁净水出口、洁净水阀门、洁净水储存箱、循环水出口和第二加压水泵；所述竖向喷头通过管道与所述预处理装置出水口相连通，竖直向上设置于净化系统外壳内上部，在净化系统外壳内顶部设置有压电陶瓷片，所述竖向喷头将预处理装置流出的水高压喷射于所述压电陶瓷片上；在竖向喷头下方设置有漏斗形状的斜导流板，所述斜导流板外侧与净化系统外壳侧壁固接，中央形成向下开口，在所述斜导流板上设置有多个斜挡板，所述多个斜挡板底部与所述斜导流板固接顶部悬空，并且与斜导流板的夹角为15~35°，所述多个斜挡板均设置有密布通孔；在斜导流板下方横向设置有电解触头，所述电源和电机设置在净化系统外壳外部并与所述电解触头电连接；在所述电解触头下方设置有二次过滤板，所述二次过滤板为上下两层密布通孔的铜合金板中间夹持非晶合金颗粒，在所述二次过滤板上部横向设置有横向阀门，所述横向阀门为面积与所述二次过滤板相同的板状抽取式阀门；在净化系统外壳内底部中央设置有水质检测仪，在净化系统外壳一侧底部设置有洁净水出口，所述洁净水出口通过管道与设置于外部的洁净水储存箱连通，在净化系统外壳另一侧底部设置有循环水出口，所述循环水出口通过管道与预处理装置的循环水入口相连通，并且在该管道上设置有第二加压水泵，在洁净水出口处设置有洁净水阀门，在循环水出口处设置有循环水阀门，所述洁净水阀门和循环水阀门均与所述水质检测仪电连接，所述水质检测仪还包括有控制部件，用于控制所述洁净水阀门和循环水阀门分别的开闭操作；
所述预处理装置还包括有推泥装置，所述推泥装置由远离预处理出泥口一侧向预处理装置出泥口移动，将沉积于 预处理装置外壳内底部的沉淀物推到预处理装置出泥口内；
所述水质检测仪中设置有水质阈值，当检测到水质水平低于该水质阈值的时候，则通过控制部件打开循环水阀门、关闭洁净水阀门、并启动第二加压水泵，当检测到水质水平高于该水质阈值的时候，则通过控制部件打开洁净水阀门、关闭循环水阀门。
2.根据权利要求1所述的高铁动车组列车用节能蓄水净化装置，其特征在于，所述车后太阳能板为非平面形设置，为中心向内凹陷的弧形结构设置。
3.根据权利要求1所述的高铁动车组列车用节能蓄水净化装置，其特征在于，所述预处理装置出水口上设置有阀门，且该阀门上设置有连杆和浮标，所述浮标被水漂浮上升到其设置的阈值时，即通过连杆将该阀门打开，从而使得预处理装置出水口打开。
4.根据权利要求1所述的高铁动车组列车用节能蓄水净化装置，其特征在于，所述弱碱性高分子树脂板采用市购d301弱碱性树脂板加工为1.5~3cm厚的密布通孔的弧形和平板形的弱碱性高分子树脂板。
5.根据权利要求1所述的高铁动车组列车用节能蓄水净化装置，其特征在于，所述铜合金板的材质为按质量百分比含量计为：Zn:8~10%，Al:1~5%，Ni:1~2%，Fe:2~3%，Zr:0.01~0.1%，余量为Cu和不可避免的杂质。
6.根据权利要求1所述的高铁动车组列车用节能蓄水净化装置，其特征在于，所述非晶合金颗粒的材质为按摩尔比例为Fe69Ni11Sm1Tb0.5C2B6P3Ce3。
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Effective date of registration: 20200930 Address after: Room 301, 3rd floor, 507 Ludian Street, Liandu District, Lishui City, Zhejiang Province Applicant after: Lishui xinbeilei Technology Co., Ltd Address before: 101299 Beijing Pinggu District Xinggu Road, Zhongguancun science and Technology Park 1 building excellent stock power equipment Co., Ltd. Applicant before: Zhang Youming |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| CP02 | Change in the address of a patent holder |